變壓吸附法(簡(jiǎn)稱PSA)是一種新的氣體分離技術(shù),其原理是利用分子篩對(duì)不同氣體分子“吸附”性能的差異而將氣體混合物分開(kāi)。
變壓吸附法(Pressure Swing Adsorption,簡(jiǎn)稱PSA)是一種新的氣體分離技術(shù),自60年代末70年代初在國(guó)外已經(jīng)得到迅速的發(fā)展,其原理是利用分子篩對(duì)不同氣體分子“吸附”性能的差異而將氣體混合物分開(kāi),它是以空氣為原料,利用一種高效能、高選擇的固體吸附劑對(duì)氮和氧的選擇性吸附的性能把空氣中的氮和氧分離出來(lái)。
在制氮設(shè)備、制氧領(lǐng)域內(nèi)使用較多的是碳分子篩和沸石分子篩。分子篩對(duì)氧和氮的分離作用主要是基于這兩種氣體在分子篩表面的擴(kuò)散速率不同,碳分子篩是一種兼具活性炭和分子篩某些特性的碳基吸附劑。碳分子篩具有很小微孔組成,孔徑分布在0.3nm ~ 1nm之間。較小直徑的氣體(氧氣)擴(kuò)散較快,較多進(jìn)入分子篩固相,這樣氣相中就可以得到氮的富集成分。一段時(shí)間后,分子篩對(duì)氧的吸附達(dá)到平衡,根據(jù)碳分子篩在不同壓力下對(duì)吸附氣體的吸附量不同的特性,降低壓力使碳分子篩解除對(duì)氧的吸附,這一過(guò)程稱為再生。變壓吸附法通常使用兩塔并聯(lián),交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生,從而獲得連續(xù)的氮?dú)饬鳌?br>
它是以空氣為原材料,利用一種高效能、高選擇的固體吸附劑對(duì)氮和氧的選擇性吸附的性能把空氣中的氮和氧分離出來(lái)。碳分子篩對(duì)氮和氧的分離作用主要是基于這兩種氣體在碳分子篩表面的擴(kuò)散速率不同,較小直徑的氣體(氧氣)擴(kuò)散較快,較多進(jìn)入分子篩固相。這樣氣相中就可以得到氮的富集成分。一段時(shí)間后,分子篩對(duì)氧的吸附達(dá)到平衡,根據(jù)碳分子篩在不同壓力下對(duì)吸附氣體的吸附量不同的特性,降低壓力使碳分子篩解除對(duì)氧的吸附,這一過(guò)程稱為再生。變壓吸附法通常使用兩塔并聯(lián),交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生,從而獲得連續(xù)的氮?dú)饬鳌?br>
制氮機(jī)簡(jiǎn)介變壓吸附制氮機(jī)(簡(jiǎn)稱PSA制氮機(jī))是按變壓吸附技術(shù)設(shè)計(jì)、制造的氮?dú)獍l(fā)生設(shè)備。通常使用兩吸附塔并聯(lián),由全自動(dòng)控制系統(tǒng)按特定可編程序嚴(yán)格控制時(shí)序,交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生,完成氮氧分離,獲得所需高純度的氮?dú)?[1] 。
設(shè)備特點(diǎn)(1)產(chǎn)氮?dú)夥奖憧旖荩?br>的技術(shù),的氣流分布器,使氣流分布更均勻,高效地利用碳分子篩,20分鐘左右即可提供合格的氮?dú)狻?br>(2)使用方便:
設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、整體撬裝,占地小無(wú)需基建投資,投資少,現(xiàn)場(chǎng)只需連接電源即可制取氮?dú)狻?br>(3)比其它供氮方式更經(jīng)濟(jì):
PSA工藝是一種簡(jiǎn)便的制氮方法,以空氣為原料,能耗僅為空壓機(jī)所消耗的電能,具有運(yùn)行成本低、能耗低、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
(4)機(jī)電一體化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行:
進(jìn)口PLC控制全自動(dòng)運(yùn)行,氮?dú)饬髁繅毫兌瓤烧{(diào)并連續(xù)顯示,可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。
(5)運(yùn)用范圍廣:
金屬熱處理過(guò)程的保護(hù)氣,化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)用氣及各類儲(chǔ)罐、管道的充氮凈化,橡膠、塑料制品的生產(chǎn)用氣,食品行業(yè)排氧保鮮包裝,飲料行業(yè)凈化和覆蓋氣,醫(yī)藥行業(yè)充氮包裝及容器的充氮排氧,電子行業(yè)電子元件及半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程的保護(hù)氣等。純度、流量、壓力穩(wěn)定可調(diào),滿足不同客戶的需要。
技術(shù)指標(biāo):
流量:5-1000Nm/h
純度:95%-99.9995%
露點(diǎn):≤-40℃
壓力:≤0.8Mpa可調(diào)
分類深冷空分制氮
深冷空分制氮是一種傳統(tǒng)的制氮方法,已有近幾十年的歷史。它是以空氣為原料,經(jīng)過(guò)壓縮、凈化,再利用熱交換使空氣液化成為液空。液空主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸點(diǎn)不同(在1大氣壓下,前者的沸點(diǎn)為-183℃,后者的為-196℃),通過(guò)液空的精餾,使它們分離來(lái)獲得氮?dú)?。深冷空分制氮設(shè)備復(fù)雜、占地面積大,基建費(fèi)用較高,設(shè)備一次性投資較多,運(yùn)行成本較高,產(chǎn)氣慢(12~24h),安裝要求高、周期較長(zhǎng)。綜合設(shè)備、安裝及基建諸因素,3500Nm3/h以下的設(shè)備,相同規(guī)格的PSA裝置的投資規(guī)模要比深冷空分裝置低20%~50%。深冷空分制氮裝置宜于大規(guī)模工業(yè)制氮,而中、小規(guī)模制氮就顯得不經(jīng)濟(jì)。
分子篩空分制氮
以空氣為原料,以碳分子篩作為吸附劑,運(yùn)用變壓吸附原理,利用碳分子篩對(duì)氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法,通稱PSA制氮。此法是七十年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種新的制氮技術(shù)。與傳統(tǒng)制氮法相比,它具有工藝流程簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)氣快(15~30分鐘)、能耗低,產(chǎn)品純度可在較大范圍內(nèi)根據(jù)用戶需要進(jìn)行調(diào)節(jié),操作維護(hù)方便、運(yùn)行成本較低、裝置適應(yīng)性較強(qiáng)等特點(diǎn),故在1000Nm3/h以下制氮設(shè)備中頗具競(jìng)爭(zhēng)力,越來(lái)越得到中、小型氮?dú)庥脩舻臍g迎,PSA制氮已成為中、小型氮?dú)庥脩舻姆椒ā?br>膜空分制氮
以空氣為原料,在一定壓力條件下,利用氧和氮等不同性質(zhì)的氣體在膜中具有不同的滲透速率來(lái)使氧和氮分離。和其它制氮設(shè)備相比它具有結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單、體積更小、無(wú)切換閥門、維護(hù)量更少、產(chǎn)氣更快(≤3分鐘)、增容方便等優(yōu)點(diǎn),它特別適宜于氮?dú)饧兌取?8%的中、小型氮?dú)庥脩?,有功能價(jià)格比。而氮?dú)饧兌仍?8%以上時(shí),它與相同規(guī)格的PSA制氮機(jī)相比價(jià)格要高出15%以上。
制氮設(shè)備,是指以空氣為原料,利用物理方法將其中的氧和氮分離而獲得氮?dú)獾脑O(shè)備。工業(yè)上應(yīng)用的制氮機(jī),根據(jù)分類方法的不同,可以分為三種,即深冷空分法、分子篩空分法(PSA)和膜空分法。
制氮機(jī)是按變壓吸附技術(shù)設(shè)計(jì)、制造的氮?dú)庵迫≡O(shè)備。制氮機(jī)以優(yōu)質(zhì)進(jìn)口碳分子篩(CMS)為吸附劑,采用常溫下變壓吸附原理(PSA)分離空氣制取高純度的氮?dú)?。通常使用兩吸附塔并?lián),由進(jìn)口PLC控制進(jìn)口氣動(dòng)閥自動(dòng)運(yùn)行,交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生,完成氮氧分離,獲得所需高純度的氮?dú)狻?/p>
浙江正大空分設(shè)備有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)PSA變壓吸附空分設(shè)備、VPSA真空解析制氧設(shè)備、一類二類壓力容器生產(chǎn)制造、壓縮空氣凈化系列、零氣耗壓縮熱干燥機(jī)系列設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā),生產(chǎn)和銷售的企業(yè)。公司始創(chuàng)于2005年,經(jīng)過(guò)多年努力,公司產(chǎn)品已廣泛在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。
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